Введение

Люди от природы креативны. Мы постоянно проектируем и создаём новые, полезные и интересные вещи. Сегодня мы пишем ПО, помогающее процессу проектирования и творчества. Программы САПР (Computer-aided design, CAD) позволяют творцам проектировать здания, мосты, графику видеоигр, чудовищ для фильмов, объектов для 3D-печати и множество других вещей перед созданием физической версии проекта.

По своей сути, инструменты CAD являются способом абстрагирования трёхмерного проекта в нечто, что можно просматривать и редактировать на двухмерном экране. Чтобы справляться со своей задачей, инструменты CAD должны обеспечивать три основных элемента функциональности. Во-первых, они должны иметь структуру данных, описывающую проектируемый объект: это то, как компьютер понимает создаваемый пользователем трёхмерный мир. Во-вторых, инструмент CAD должен обеспечивать отображение проекта на экране пользователя. Пользователь проектирует физический объект с тремя измерениями, но экран компьютера имеет всего два измерения. Инструмент CAD должен моделировать способ восприятия нами объектов и отрисовывать их на экране так, чтобы пользователь смог понять все три измерения объекта. В-третьих, CAD должен предоставлять возможность взаимодействия с проектируемым объектом. Пользователь должен быть способен дополнять или модифицировать проект, чтобы создать нужный результат. Кроме того, все инструменты должны иметь возможность сохранения и загрузки проектов с диска, чтобы пользователи могли сотрудничать, обмениваться своей работой и сохранять её.

В каком году — рассчитывай, в какой земле — угадывай, задачился вопросами. Насколько ARM быстрее AVR? Какая разновидность протокола Modbus более «быстрая»? ASCII или RTU?

Автор: Николай Хабаров, Embedded Expert DataArt, евангелист технологий умного дома.

В этой статье я расскажу, как написать обычное user space-приложение на Python для современного ARM-процессора с ОС Linux для генерирования сложных последовательностей импульсов на выводах платы. Суть идеи — использовать DMA-модуль процессора для копирования из предварительно подготовленного буфера в памяти в GPIO с высокой точностью по времени.

Когда речь заходит о необходимости сгенерировать сложную последовательность импульсов, например, для шаговых двигателей, обычно используют старые добрые простенькие микроконтроллеры с установленной специальной операционной системой реального времени или вообще без операционной системы. Реализация при этом, в лучшем случае, написана на C++. Сейчас процессоры шагнули далеко вперед и имеют массу преимуществ: производительность, возможность использования операционной системы Linux со всей инфраструктурой и ПО, а также высокоуровневых языков программирования, таких как Python. И все же современные микроконтроллеры для генерирования сложных последовательностей на выводах GPIO, как правило, не используют.

Я реализовал генерацию импульсов для управления шаговыми двигателями проекта PyCNC — проекта контроллера машин с ЧПУ, станков, 3D-принтеров, полностью написанного на Python и запускаемого на современном ARM-процессоре на плате Raspberry Pi.

Статья может быть полезна желающим реализовать генерацию сложных последовательностей установки уровней на выводах одного или нескольких GPIO на других высокоуровневых языках программирования, используя DMA-модули других процессоров.

В очередной раз наткнувшись на картинку прекрасного электронного поделия в адском корпусе из соплеметного клея и картона я понял что держаться нету больше сил: надо пилить статью про корпуса, доступные всем. И немедленно выпил начал. Но быстро устал, ибо нельзя объять необъятное, особенно разом в одной статье. Так мгновенный импульс преобразовался в замысел цикла статей по домашним и околодомашним корпусам, доступным если не всем, то многим. И начать я решил с листовых материалов — как с ними работать, какие они бывают, что с ними можно и чего нельзя, ну и немножко — как из полученного добра сложить корпус.


Источник

Кого заинтересовало, прошу под кат.

В этом туториале я расскажу о том, как освоить инверсную кинематику в 3D: методику, позволяющую решить задачу перемещения манипулятора робота к определённой цели.

Об инверсной кинематике в 2D можно прочитать здесь:

• Инверсная кинематика в двухмерном пространстве

Ссылка на скачивание всего пакета Unity находится в конце туториала.

Введение

В моём блоге часто повторяются некоторые темы: одной из них, без всяких сомнений, является инверсная кинематика. Я работал с этой восхитительной темой уже в двух сериях туториалов, в сумме составляющих 8 статей. Тем не менее, ещё многое можно написать об инверсной кинематике в контексте видеоигр.

Почему инверсная кинематика настолько интересна и сложна, что требует такого количества постов? Дело в том, что инверсная кинематика часто встречается не только в видеоиграх, но и в инженерном проектировании, а также в науке в целом. От проектирования манипуляторов роботов до понимания управления моторикой в человеческом мозге — во всём этом важную роль в том или ином виде играет инверсная кинематика.

Часть 1. Математика

Введение

Мы так привыкли к взаимодействию с окружающим нас миром, что не задумываемся о том, насколько сложно двигаются наши руки и ноги. В академической литературе задача управления манипулятором робота называется инверсной кинематикой. Кинематика обозначает "движения", а понятие "инверсная" связано с тем, что обычно мы не управляем самой рукой. Мы управляем «двигателями», поворачивающими каждую отдельную часть. Инверсная кинематика — это задача определения того, как перемещать эти двигатели, чтобы сдвинуть руку в конкретную точку. И в своём общем виде эта задача чрезвычайно сложна. Чтобы вы понимали, насколько она сложна, то можете вспомнить о таких играх, как QWOP, GIRP или даже Lunar Lander, в которой вы выбираете не куда двигаться, а какие мускулы (или ускорители) приводить в действие.

Задача управления подвижными приводами распостраняется даже на область робототехники. Вас не должно удивлять то, что на протяжении веков математики и инженеры смогли разработать множество решений. В большинстве 3D-редакторов и игровых движков (в том числе и в Unity) есть наборы инструментов, позволяющих выполнять риггинг человекоподобных и звероподобных существ. Для различных схем (манипуляторов роботов, хвостов, щупалец, крыльев и т.д.) встроенных решений обычно не существует.

В открытом доступе присутствует множество библиотек для реализации ModBus Slave устройства, но они зачастую, содержат избыточный функционал, сложны в освоении и содержат грубые ошибки. В данной статье рассматривается библиотека, по скромному мнению автора, лишенная этих недостатков.

В компьютерном зрении существует метод измерения расстояния до объекта без использования датчиков глубинны и стереокамер. В данной работе метод используется для определения положения и скорости тележки мостового крана.

Благодаря тому, что тележка оснащена энкодерами, я смогу показать, насколько точно работает данный метод, основанный на подобие треугольников. В статье показано как измерить дистанцию с помощью одной камеры, и как это можно использовать в практических задачах.

Тема посвящена моей дипломной работе в магистратуре, которую я писал два года назад.

Кому нужно умное зеркало? Много кому. Я, когда такое увидел, тут же захотел выбросить наш календарь с маркерной доской. Майкл Тиув проделал потрясающую работу по созданию отличной расширяемой платформы для умных зеркал, которая позволяет всем желающим самостоятельно делать такие зеркала. Если вам эта тема интересна — загляните на сайт проекта MagicMirror.

Здесь я хочу рассказать о том, что нужно для проектирования и сборки собственного умного зеркала. Я, кроме того, коснусь тут и темы создания рамки для такого зеркала.

Для тех, кто раньше с умными зеркалами не сталкивался, опишу в двух словах суть проекта. За зеркалом, прозрачным с одной стороны, размещают монитор. При идеальном освещении всё, что на экране выведется чёрным, будет выглядеть как зеркало. А всё белое (или имеющее другой высококонтрастный цвет) будет просвечивать сквозь зеркало. Мне хотелось сделать нечто вроде информационной панели для всей семьи, на которую выводились бы календари, списки покупок, сведения о погоде. Я подумывал и о том, чтобы встроить в это зеркало AlexaPi (подробнее об этом я расскажу позже). Я заинтересовал жену рассказом о том, как это зеркало улучшит нашу жизнь и поможет быстрее справляться с делами, и принялся за работу.

Умное зеркало